露地菊脚芽农杆菌真空渗透转化技术体系的建立

[目的]建立露地菊脚芽农杆菌真空渗透转化技术体系,为菊花品质改良提供参考依据.[方法]采用农杆菌真空渗透和浸染转化法对露地菊火焰的脚芽进行目的基因遗传转化,分析其PCR结果,以抗性分化苗叶片进行β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase,GUS)组织染色验证转基因植株,分析农杆菌真空渗透转化率.[结果]将含AtLFY基因和AtCO基因的表达载体分别转入露地菊根部脚芽中,通过PCR检测GUS染色鉴定后,真空渗透1次的平均转化率为11.97%,真空渗透2次的平均转化率为15.86%,菌液浸染10 min的平均转化率为3.64%,菌液浸染20 min的平均转化率为11.14%,总体嵌合率为14.58%.[结论]建立的露地菊脚芽农杆菌真空渗透转化技术体系对露地菊的遗传转化效率高,可操作性强.     

棉花accD基因植物表达载体的构建与遗传转化的研究

乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)催化脂肪酸合成的第一步,是脂肪酸合成的限速酶.采用PCR方法分别从陆地棉和拟南芥基因组中扩增出ACCase基转移酶β-CT亚基编码基因αccD,ACCase羧基转移酶α-CT亚基编码基因CAC3的定位于叶绿体的转运肽序列.将CAC3基因转运肽序列与αccD基因进行体外重组,构建融合植物表达载体pBI-CAC3tp-αccD.重组质粒通过冻融法转化根癌农杆菌GV3101.渗透法转化拟南芥,收种子,在含卡那霉素的MS培养基中发芽筛选.用叶盘法转化烟草,经不定芽诱导、生根培养,荻转基因烟草植株.T1代转基因拟南芥和转基因烟草植株经卡那霉素检测、PCR、RT-PCR检测后,初步表明目的基因已在植株中转化成功,并可以正常转录.     

根癌农杆菌介导转化获得耐逆性增强的高羊茅转基因植株

 为改良草坪型高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）的耐逆性，以成熟种子来源的胚性愈伤组织为受体材料，通过农杆菌介导法将拟南芥（Arabidopsis thaliana）耐逆相关CBF1基因导入4个供试品种的基因组，经GUS染色、PCR检测和Southern杂交分析验证，获得了112株转基因植株，转化频率为0.92% ~2.87%，不同品种间存在差异。试验表明，在高盐与高渗胁迫下，转基因植株具有显著生长优势，存活率极显著高于非转化对照植株，经低温、高温、干旱和高盐等逆境胁迫处理后的叶片相对电导率平均较对照植株低25% ~ 30%，证明转基因植株的耐逆性有所增强。考察发现，非胁迫条件下CBF1基因的组成型超表达使转基因植株的生长受到抑制。     

农杆菌介导转化甘蓝型油菜大田植株小孢子*

 以甘蓝型油菜花油3号、湘油15号大田植株的小孢子为受体,进行了农杆菌介导转化,PCR检测证明获得了转基因植株。侵染比例为1.0,共培养时间为24h,植株生长阶段选择(植株再生后),农杆菌介导转化甘蓝型油菜小孢子的频率最高,花油3号为1.21株转基因植株/花蕾,湘油15号为0.51株转基因植株/花蕾。     

大豆铁结合蛋白基因在旱稻中的表达及铁含量分析

【目的】尝试利用转基因方法提高旱稻铁含量。【方法】采用基因枪和农杆菌转化法，将水稻胚乳特异表达的谷蛋白基因启动子GluB-1驱动下的大豆铁结合蛋白基因转入2个优良旱稻品种“旱稻297”和“旱稻277”。利用PCR、Southern杂交分析方法验证转化结果。【结果】转基因植株T1代RT-PCR证明，外源基因在种子中特异表达。T1～T3代的PCR检测证明铁结合蛋白基因已经稳定遗传。多数转基因植株T0～T3代种子中铁含量高于未转化植株，最高达到未转化对照的2倍以上。【结论】利用基因枪和农杆菌转化法可将大豆铁结合蛋白基因导入旱稻基因组中，并使转基因稻米铁含量增高。     

拟南芥抗灰霉病相关基因BRG2的RNAi载体构建及转基因植株的筛选

为研究BRG2基因在拟南芥抗灰霉病过程中的作用及其调控机理,试验构建了含拟南芥抗灰霉病相关基因BRG2特异片段反向重复结构的RNA干扰(RNAi)载体,通过根癌农杆菌介导转化拟南芥及潮霉素筛选和PCR检测,获得了3株阳性转基因植株;半定量RT-PCR检测转基因株系中BRG2的表达情况,结果发现,转基因株系中BRG2的表达产物比野生型(WT)明显降低,且转基因株系之间差异明显,表明该干扰载体转入拟南芥能特异引起植株中BRG2基因表达量下降。     

根癌农杆菌对结球白菜的转化

为了给外源有用基因导入结球白菜并高效稳定地表达提供依据，以结球白菜的子叶－子叶柄为外植体，采用农杆菌共培养法把外源基因C58／pV11导入结球白菜，在选择最优的转化条件－根癌农杆菌侵染外植体15min，农杆菌培养和共培养时在培养基中均加入AS，培养基pH为5．2，共培养3d的条件下，获得转基因植株，其中抗性植株的抗草丁膦试验，转基因植株DNA的PCR及PCR－Southern斑点杂交鉴定等结果表明，50％的抗性植株的基因组中有外源基因的整合。     

烟草转录因子基因NtGRAS-R1的克隆与功能分析

为了分析NtGRAS-R1的生物学功能,在NCBI上BLAST植物的EST数据库拼接获得Nt-GRAS-R1的全长序列;根据该序列设计特异引物,利用PCR方法从烟草根系cDNA 中扩增Nt-GRAS-R1,将其连接到pS1300表达载体上,采用农杆菌介导的花序侵染法转化拟南芥,采用RT-PCR法检测转基因拟南芥植株;获得稳定转基因拟南芥后观察生长性状,并用qPCR方法检测At-CLV3基因的表达情况。结果显示,NtGRAS-R1基因属于HAM亚家族,编码508个氨基酸;观察发现,转基因拟南芥植株根长和根体积明显大于野生型;qPCR结果表明,转基因拟南芥AtCLV3的表达量明显低于野生型拟南芥。初步表明NtGRAS-R1参与根系生长发育调控过程。     

大豆铁结合蛋白基因在早稻中的表达及铁含量分析

【目的]尝试利用转基因方法提高早稻铁含量。【方法]采用基因枪和农杆菌转化法，将水稻胚乳特异表达的谷蛋白基因启动子GluB-1驱动下的大豆铁结合蛋白基因转入2个优良早稻品种“旱稻297”和“早稻277”。利用PCR、Southern杂交分析方法验证转化结果。【结果】转基因植株T1代RT-PCR证明，外源基因在种子中特异表达。T1～T3代的PCR检测证明铁结合蛋白基因已经稳定遗传。多数转基因植株R～T。代种子中铁含量高于未转化植株，最高达到未转化对照的2倍以上。【结论】利用基因枪和农杆菌转化法可将大豆铁结合蛋白基因导入旱稻基因组中，并使转基因稻米铁含量增高。     

拟南芥SPM12基因GFP载体构建及转基因植株筛选

[目的]为了进一步研究SPM12基因的功能,利用哥伦比亚(Columbia,Col)遗传背景的野生型拟南芥材料构建SPM12基因GFP载体及其转基因植株。[方法]以野生型拟南芥的RNA反转录成的cDNA为模板,PCR扩增出SPM12基因的CDS全长序列,将其连接到GFP载体的质粒上;然后将构建成功的重组质粒转化到大肠杆菌DH5α受态细胞中,挑取阳性菌落经PCR鉴定并测序后,将其质粒转入农杆菌GV3101感受态细胞中。PCR鉴定出阳性菌落后,通过浸花法将其转入野生型拟南芥植株中。收种子后,使用带有抗性的选择性培养基筛选出阳性植株。[结果]通过SPM12基因CDS片段和SPM12-GFP重组质粒的获得,构建了SPM12-GFP载体和其转基因植株。[结论]成功获得拟南芥SPM12-GFP转基因植株,为进一步研究拟南芥SPM12基因的功能与分子机制奠定了基础。     

KLU基因转化亚麻荠的初步研究

为进一步提高油料作物亚麻荠的含油量,克隆拟南芥胚珠组织特异型基因的启动子p I NO和拟南芥细胞色素P450 KLUH基因（KLU）,以植物表达载体pCAMBIA2301为基础载体,构建组织特异性启动子pINO调控 KLU基因的植物表达载体pCAMBIA2301 pINO KLU ,用根癌农杆菌介导的floral dip法转化亚麻荠。结果表明,农杆菌培养至OD600值为0．8时,用等体积渗入培养基（1/2 MS、5％蔗糖、200μL/L Silwet L 77）重悬菌体转化亚麻荠,50 mg/L卡那霉素检测转基因种子的阳性率为15％,PCR检测初步证明,KLU基因已整合到部分抗性植株的基因组中,转化率为1．8％。     

拟南芥的遗传转化

通过构建重组表达载体,转化农杆菌制作浸染液,实现农杆菌介导法进行目的基因的拟南芥遗传转化,将目的基因转入到野生型拟南芥中。通过筛选和鉴定后,得到阳性的转基因植株,最终得到纯合T3代转基因株系。后续可以通过对纯合转基因株系和野生型拟南芥进行比较鉴定,即可推断目的基因在拟南芥中的功能。     

土壤农杆菌介导的转GST基因拟南芥的选育

将耐盐相关基因盐地碱蓬谷胱甘肽转移酶基因(Glutathione s—transferase，GST)克隆到表达栽体pROKⅡ中以构建植物表达栽体pGST，直接转化法转化土壤农杆菌，PCR验证后的阳性土壤农杆菌利用花序浸泡法转化拟南芥．转化子通过含有卡那霉素的培养基初步筛选，用PCR方法进一步验证外源基因插入到拟南芥基因组中．通过几代选育得到了稳定遗传的转基因拟南芥纯合品系．     

FaGST基因过量表达获得拟南芥转基因植株

【目的】探明FaGST基因的功能和分子调控机制,为其后期的抗性利用与研究提供科学依据。【方法】利用前期构建的pCAMBIA1300-35S空载体和pCAMBIA1300-35S-FaGST过表达载体,将其转化感受态(DH5α)细胞后导入农杆菌GV3101,利用花序侵染法转化拟南芥,通过潮霉素(Hyp)进行筛选、PCR鉴定,并利用实时荧光定量PCR检测其表达量。【结果】FaGST基因成功导入拟南芥中,获得6株空载体转基因拟南芥植株和8株转FaGST基因拟南芥植株;8株转基因拟南芥植株的FaGST基因表达量为1.31～2.06,较野生型拟南芥植株表达量（1.00）显著或极显著提高。【结论】成功获得拟南芥转基因纯合植株,FaGST基因在拟南芥植株中已过量表达。     

农杆菌介导创伤胚转化的应用

[目的]优化农杆菌介导创伤胚转化的方法,提高转化率,培育具有特定功能的转基因品种,改善作物的生存能力和生态环境适应力。[方法]参照农杆菌划胚介导植物萌发种子基因转化方法,以燕麦、玉米和高粱的萌发种子为试验材料,农杆菌菌株LBA4404(含质粒P3301ubi Ac)侵染转化燕麦、玉米和高粱的萌发种子,优化转化条件,探索燕麦、玉米和高粱遗传转化体系,探讨菌液浓度、种子萌发时间、超声波功率、乙酰丁香酮和草丁膦浓度对3种作物的影响并进行比较分析。[结果]农杆菌菌液浓度为0.6OD600≥0.4时转化效果最佳;第1次超声波功率为900 W,处理时间为10 min;第2次超声波功率为200 W,处理时间为4 min效果最佳。转化效率最高;添加乙酰丁香酮对燕麦、高粱和玉米的发芽有明显促进作用,但转化效果有明显区别;燕麦、玉米和高粱的转化植株对草丁膦的耐受性差异不大,与非转化植株相比,0.8 mg/L除草剂胁迫下燕麦、玉米和高粱种子萌发受到一定程度的抑制。用1 mg/L除草剂溶液对T0和T1代转化植株幼苗进行筛选,转化植株的存活率高于对照。[结论]经除草剂筛选和PCR对T0和T1代幼苗检测,初步证明获得了转化植株。     

一个抗旱/抗寒基因过表达载体构建及转基因植株的筛选鉴定

[目的]进一步研究LWT1基因在调控低温和干旱应答中的功能,构建拟南芥LWT1基因过表达载体,获得相应的转基因株系.[方法]以野生型拟南芥的cDNA为模板,利用PCR扩增LWT1基因全长,将该基因连接到pART27载体上.将获得的重组载体转化至农杆菌菌株GV3101,通过浸花转化法将LWT1重组载体转化到拟南芥野生型植株中,利用转基因筛选与遗传鉴定获得LWT1转基因阳性植株.[结果]LWT1基因CDS全长990 bp,PCR电泳结果一致,测序比对结果正确.通过抗性筛选和分子鉴定获得转基因植株.[结论]LWT1过表达载体构建成功并获得相应的转基因株系,为进一步研究该基因的分子机制奠定基础.     

拟南芥CTSP3基因GUS载体构建及转基因植株的筛选鉴定

[目的]深入研究植物基因CTSP3的基因表达模式及其对重金属镉胁迫的响应机制,以野生型拟南芥为材料构建CTSP3-GUS重组质粒及GUS转基因植株。[方法]通过提取野生型拟南芥的DNA,克隆其启动区基因片段,将基因片段和pART27-GUS质粒双酶切后连接,转化到大肠杆菌感受态细胞中,菌落PCR和测序获得阳性单克隆。然后将CTSP3-GUS重组质粒转入农杆菌感受态GV3101,获得阳性单菌落。接着采用浸花法侵染野生型拟南芥,最后通过抗性筛选和PCR鉴定获取CTSP3-GUS转基因植株。[结果]成功克隆CTSP3启动区基因片段,构建出重组质粒,获得了CTSP3-GUS转基因植株。[结论]获得CTSP3-GUS转基因植株,为接下来进一步研究该基因在植物响应镉胁迫机制中的功能奠定了基础。     

根癌农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系

为建立以潮霉素为选择标记的农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的玉米高效遗传转化体系,本研究利用携带p MDC141-CYP79A1(含GUS基因)质粒的农杆菌浸染玉米A188幼胚,共培养7d后通过GUS基因瞬时表达率,研究农杆菌的菌液浓度、热激时间和浸染时间等因素对玉米幼胚遗传转化效率的影响。研究结果表明:随着农杆菌的菌液浓度的增加、热激时间和浸染时间的延长,GUS表达效率均呈现先增后减的趋势;当农杆菌菌液的OD_(600)为0.8、热激预处理时间3min和浸染时间5min时,其GUS瞬时表达率均最高,分别为46.8%、46.4%和51.7%。并在最佳条件下将GUS基因转入到玉米幼胚,以潮霉素为选择标记,进行3次选择培养,将重新分化的抗性愈伤组织进一步分化成苗,获得56株潮霉素抗性植株,经PCR分子鉴定,获得22株阳性植株,初步建立根癌农杆菌介导的高效玉米幼胚遗传转化体系,为以抗潮霉素基因作为筛选标记的玉米遗传转化和基因功能验证提供技术基础,获得的抗潮霉素转化植株为玉米育种提供新材料。     

基因枪介导小麦基因转化体系的建立

以豫麦18幼胚为受体，建立高效基因枪介导转化体系，经除草剂抗性和对目的基因的PCR、PCR—Southern检测，获得了20株转基因植株，转化率高达3．7％，为基因枪高效介导提供了成功的证据。